← Wiki · Součástka

MOSFET

Tranzistor, který funguje jako spínač řízený napětím. N-MOSFET spíná zátěž proti zemi; P-MOSFET spíná na straně napájení.

K čemu slouží#

MOSFET má tři vývody (piny): gate (hradlo), drain a source. Napětí mezi gate a source (Vgs) rozhoduje, zda jsou drain a source spojené. Do gate neteče žádný proud (kromě nabíjení), takže GPIO může spínat ampéry.

  • N-MOSFET (AO3400A): source na GND, zátěž mezi napájením a drainem. Gate v jedničce → sepnuto. To je spínač proti zemi (low-side).
  • P-MOSFET (AO3401A): source na napájení, zátěž z drainu na GND. Gate stažené pod source → sepnuto.

Jak vybrat#

  • Logická úroveň: musí být plně sepnutý při napětí gate, které máte. AO3400A je specifikovaný při Vgs = 2.5 V, takže ho 3.3 V vybudí dobře. Mnoho velkých výkonových MOSFETů potřebuje 10 V.
  • Vds nad napájením s rezervou; Id nad proudem zátěže.
  • Rds(on) určuje teplo: P = I² × Rds(on).

Příklad: spínání zátěže 12 V#

Ukázkový obvod: PWM → 100 Ω → gate. R2 (100 kΩ) ho drží vypnutý, než MCU nabootuje. D1 zachytí napěťovou špičku indukční zátěže (motor, solenoid, vedení LED pásku).
PWM → 100 Ω → gate. R2 (100 kΩ) ho drží vypnutý, než MCU nabootuje. D1 zachytí napěťovou špičku indukční zátěže (motor, solenoid, vedení LED pásku). Ukázku mosfet_low_side z této stránky otevřete v PCB Canvas: „Vložit do mého schématu“.

Příklad: ochrana proti přepólování#

Ukázkový obvod: Vnitřní dioda P-MOSFETu nejprve propustí proud, pak ho gate (na GND) plně sepne. Obráceně zapojené napájení ho nechá vypnutý.
Vnitřní dioda P-MOSFETu nejprve propustí proud, pak ho gate (na GND) plně sepne. Obráceně zapojené napájení ho nechá vypnutý. Ukázku pmos_reverse_polarity z této stránky otevřete v PCB Canvas: „Vložit do mého schématu“.

Gate AO3401A snese ±12 V; při vstupu nad 12 V přidejte zenerovu diodu (a rezistor) mezi gate a source.

Na co si dát pozor#

  • Plovoucí gate. Bez pull-down rezistoru se zátěž může sama zapnout, dokud GPIO ještě není řízené.
  • Prohozený source a drain udělá z vnitřní diody trvalý zkrat. Zkontrolujte pořadí pinů SOT-23 (1 = G, 2 = S, 3 = D u AO3400A).
  • Teplo: SOT-23 uchladí výrazně méně než 1 W. Při 3 A použijte větší pouzdro.

Pouzdro (footprint)#

SOT-23, dá se pájet ručně. AO3400A (C20917), AO3401A (C15127) a 2N7002 (C8545) jsou základní součástky (basic) JLCPCB.